钢结构牛腿设计毕业设计

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井筒装备中钢结构牛腿的设计方法

,
f
=
1
十
。 s
x
150
15 0 2
.
罐道牛腿
4
:
有
I
字形 ( 图
:
3 )和 T
字
L
形 (图
3
.
) 两种
。
—
罐道梁 ( 或罐道牛腿 ) 层间距
厘米
P
v 二
,
梯子梁和管子梁牛腿
、
用一根短角
垂直力
2
.
P
。
/
4
公斤
提升容器对罐道的作用力在罐道梁
,
衬
图 3
,
承受一侧两根罐道的正面水平力和另一侧两
根罐道指向同一端 (
用时 (图
8 )
。
最不利受力状态
分别计算受水平荷载作用
,
B
端 ) 的侧面水平力作
和受垂直荷载作用时
v
罐道梁牛腿在纵横竖
: x
、
三个方向 ( 图 5 m b ) 的最大荷载 N a
;
可不考虑梁
式中
为每根罐道的重量
。
公斤
S
为固定
的扭转问题 )
。
同一根罐道的牛腿个数
.a
( 1 ) 纵向最大荷载发生在罐道梁同时
奴罐道梁牛腿(
承受四根罐道指向同一端 ( B 端 ) 的侧面水
牛腿( 雄道

牛腿模板设计

牛腿模板设计一、荷载设计值：（一）砼重：24＊（2.0＊1.3＊2.5＋2.5*1.3/2）=195KN（二）钢筋重：4.4＊（2.0＊1.3＊2.5＋2.5*1.3/2）＝35.75 KN （三）振捣砼时产生荷载：垂直面取4.0kN/m 2*3.25=13 KN （四）模板自重：取组合钢模板1.1kN/m 2*3.25=4.35 KN （五）工字钢自重： 0.381*3*1.8=2.06KN设计荷载值为：195＋35.75＋13＋4.35+2.06＝250.16KN预埋三根I a25 工字钢，则每根工字钢承受的均布荷载 q=250.16/3/1.3=64.14KN/m二、最大弯矩、剪力、挠度计算公式最大剪力公式：Q=1.3q 最大弯矩公式：M=1.32 q /2最大挠度公式：W=qa 3l*(2+a/l)/(8*EI)工字钢Q235A ：抗拉、抗压和抗弯强度设计值：215N/mm 2 抗剪强度设计值：125N/ mm 2三、抗弯验算：Mx ＝1.32 q /2＝1.3＊1.3＊64.14/2=54.2KN/m 工字钢I a25 查表得：Wx=402cm 3σ＝M/W=64.14*106/402*103=159.55N/mm 2≤f=215N/mm 2 四、剪力验算：Q=1.3*64.14=83.38KN ≤{f}=125N/mm 2 五、挠度验算：W=qa 3l*(2+1.3/3)/(8*2.1*105+5020*104)=64.14*13003*3000*(2+1.3/3)/(8*2.1*105*5020*104) =12.2mm说明在荷载作用下，距离闸墩边1.3m处部位最大挠度为12.2mm，起拱按1/1000计算, 故立模时，起拱量为12.2+1300*1/1000=13.5mm。

钢牛腿设计及工程实例

f
tw * hw * f v 59.79＜f wf 160 N / mm2 ，满足抗剪承载力要求。 4*0.7* h f *(hw 20)
3. 结语
本工程牛腿上部钢梁承担有 31.8m 钢桁架栈桥支座，大跨度栈桥为其下的道路提供了通行便利，自 2009 年竣工后使用效果很好。设计中优先选择了抗弯能力显著的“工”形作为牛腿端部截面，实现了截面的优化设计。而且通过文中的对比不难发现，当柱外竖向荷载偏心较小，即牛腿端部弯矩很小时，可考虑采用抗剪能力突出的“π ”形截面。钢牛腿在工业建筑中应用普遍，但是计算过程较为繁琐，因此目前多采用经验设计。如果将本文中的计算步骤转化为 excel 表格辅助计算，则可以极大提高计算速度，同时有助于比较得出优化方案，减少钢材浪费。
1 Wn1 42.2＜215N / mm2 ，上翼缘抗弯满足。
下翼缘外边缘的正应力 σ2
2 Wn 2 51.07＜215N / mm2 ，下翼缘抗弯满足。
截面形心轴处的剪应力 τ
= VS / Itw 72.95＜ 120 N / mm2 ，截面抗剪满足。
腹板下端的剪应力τ
1
1 VS1 / Itw 57.68N / mm2
腹板下端的折算应力
(12 312 ) 111.24＜ 1.1*215N / mm2 ，满足承载力要求。
2.3 焊缝连接验算考虑牛腿端部内力向柱传递时，原则上端部弯矩全部由牛腿翼缘承担，端部剪力全部由腹板承担。牛腿腹板与柱的连接，除对端部剪力进行验算外，尚应以腹板净截面面积的抗剪承载力设计值的 1/2 来确定。基于以上假定，牛腿的上、下翼缘与柱连接采用完全焊透的对接焊缝，当焊缝质量等级为一、二级时，焊缝与钢材为等强连接，焊缝强度可不必验算；当质量等级为三级时，对接焊缝抗拉强度设计值低于钢材本身，尚需验算焊缝的抗拉强度。本工程按三级对接焊缝验算抗拉。牛腿腹板与柱连接采用通长双面贴角焊缝，焊脚尺寸 hf=12mm。

大跨度钢筋混凝土箱梁端牛腿设计任务书

大跨度钢筋混凝土箱梁端牛腿设计任务书、基本资料牛腿尺寸见附图示。

荷载：汽车荷载：公路—I级挂梁为13M跨实心板，80cm板厚，10cm桥面铺装；桥面全宽8.0M，牛腿用C30砼，HRB335级钢筋，四氟板式橡胶支座，卩=0.05、设计计算内容牛腿截面强度验算：（一）竖截面I —I的验算1 •按偏心受拉构件验算截面强度；2•按受弯构件验算抗弯抗剪强度；（二）最弱斜截面验算（按偏心受拉截面）（三）45°斜截面验算（按轴心受拉截面）三、要求1•按计算值配置：水平、竖直、斜向钢筋，并画出配筋示意图。

2•提交详细计算书及配筋示意图，最好为打印件。

pop}I "13. 2周内完成。

50 L 700 I 50PS0图1 牛腿尺寸图（cm）牛腿设计计算书1、横向分布系数的计算可将挂梁假定为由两片相等的实心板梁组成（矩形板）1.1、杠杆原理法:汽车荷载：m oq「q )(1.7069 1.0862 0.6379 0.0172)=1.72412 21.2、用偏压法计算:抗弯惯性矩：bh3 1230.8 4.012= 0.1706666抗扭惯性矩:由％=%.8 =5可查表得：c = 0.293.I矩形-0.29 4 0.8 -0.59392计算修正系数12I ti二nl 矩形，n=2，取G=0.425E, '、a i= 2 22= 8m2121 . nl GI矩形12EP11122a i2a12=0.1611 ,2 13 0.425E0.593921 -12E 汉0.1706666 汉8 -0.5 0.1611 0.5=0.58= 0.5—0.1611 0.5=0.42da rui也A c寸r? ...--Ji0-58 cjB ,n十 _一_-・_ 一_一_-—H■―L-.-”一=——4——--1 1m cq q （0.6931 0.5938 0.5220 0.4228） = 1.11582、内力计算：2.1、恒载内力计算：恒载集度取板的一半计算行车道板（容重25kN/m2）g^ 0.8 4.0 25kN/m = 80kN/m混凝土铺装（容重24kN/m2）g p =0.07 4.0 24kN / m =6.72kN / m沥青表面处理（容重22kN/m 2）g l = 0.03 4.0 22kN / m = 2.64kN / m 一块板上的恒载集度g^g b g p g^（80 6.72 2.64） = 89.36kN /m由行车道板和铺装层产生的内力：1 1支点剪力：Q；。

钢牛腿设计施工图 TD-T07-02

fgdffd Байду номын сангаас fgdffd 说明 (一)2004通用图2TD-T01-02页2004通用图TD-T07-02页3牛腿选用表 (表一)2004通用图4TD-T07-02页目录牛腿选用表通用图20041页TD-T07-02校核:组长:专业(主任)工程师:设计制图:TD-T07-02目录目录钢牛腿图集设计院说明牛腿材料表编制2~35~641说明一一般说明及使用范围1. 本图集为联接在混凝土构件上的钢牛腿施工图.二设计依据:1. <<建筑结构荷载规范>>(GB 50009-2001)2. <<混凝土结构设计规范>>(GB 50010-2002)竖向力设计值(kN)牛腿编号GN1515GN1525GN2020GN2025GN2030GN2035GN2040GN2525GN2530GN2535GN2540GN3030GN3035GN3040GN1520钢牛腿图集TD-T07-02 设计院编制2004施工图例7~83. <<钢结构设计规范>>(GB 50017-2003)三计算方法:1. 计算假定在牛腿顶面上仅作用有竖向力,且其作用点距柱边为牛腿外伸长度.2/3C,C2. 计算方法是在给定钢牛腿的尺寸,预埋件和焊缝尺寸情况下,分别计算在钢牛腿正应力控制下,预埋件控制下和牛腿焊缝控制下的竖向力设计值,并取其中的最小值为钢牛腿竖向力设计值.3. 正应力计算:由GB50017-2003Mxγx知竖向力对钢牛腿截面的上下顶点分别计算ixW和nxW<fM=2/3C F·F<xγfWnx2/3Ciγ,求得两个值,F取最小值为正应力控制下的钢牛腿竖向力设计值.4. 预埋件计算:在剪力和弯矩共同作用下, 由GB 50010-2002sA>rαVαvfy+

钢牛腿设计

钢牛腿设计
一、钢结构部分设计软件（工字型截面和钢牛腿受力计算）
二、牛腿荷载值计算（竖向压力计算值KN）
1、吊车（大车自重）/2＝t
2、吊车（小车自重）x1＝t
3、吊车最大起重量x1= t
4、吊车梁及梁上附件：
每延长m重量x最大榀间距＝t
5、轨道重量：
每延长m重量x最大榀间距＝t
以上5项相加之和x1.4系数/0.098t = (竖向压力值)KN
三、牛腿几何尺寸确定原则：
1、牛腿翼缘板，宽度和厚度：
取相邻两钢柱的翼缘板较小的宽度和厚度数值。

2、牛腿腹板厚度：
取相邻两钢柱的腹板较小的厚度数值。

3、牛腿竖向劲板和柱横向加劲板的厚度和宽度：
厚度取牛腿翼缘板厚，宽度取（牛腿宽－牛腿腹板厚度）/2
四、钢牛腿受力计算界面
1、牛腿信息输入：写入翼缘板宽度，厚度
腹板宽度，厚度
腹板高度可以假定一个数值。

2、荷载：
1）填入计算好的竖向压力设计值（）KN
20.65m.
3、
出现判断情况界面
4、调整腹板高度达到经济，安全合理的数值。

钢结构毕业设计牛腿设计

第一章牛腿设计5.1 荷载计算根据吊车梁的设计，吊车梁截面面积22125.4410A mm =⨯, Q235钢的密度为37850/kg m ,吊车梁自重为4785010125.4410984.704/N m -⨯⨯⨯=，轨道自重为430/N m 由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为： .max 139(10.453)201.967k D kN =⨯+=牛腿根部支座反力影响线示意图则牛腿根部承受的剪力：3.max 1.2(984.704430)107.5 1.4295.486k V D kN -=⨯+⨯⨯+=5.2 截面选择牛腿选用600500400810BH -⨯⨯⨯ 偏心距为450e mm =外伸长度为200d mm =，截面高度600h mm =，截面宽度400b mm = ，翼缘板厚度 10f t mm =，腹板厚度8w t mm =，力作用点处截面为537400810BH ⨯⨯⨯。

牛腿牛腿节点示意图则：295.4860.45132.97M V e kN m =⋅=⨯=⋅5.3截面特性牛腿根部截面示意图牛腿根部截面：2230010(600210)810640A mm =⨯⨯+-⨯⨯= 3324411600108(600210)23001030010()1212265227.4710x I mm -⎡⎤=⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⎢⎥⎣⎦=⨯43365227.471021742.49106002x x I W mm y ⨯===⨯ 233600101600103001081233.1010222S mm --⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 3316001030010885102S mm -⎛⎫=⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭ 5.4 强度验算5.4.1抗弯强度6223132.9710 5.82/215/1.0521742.4910x nx M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯⨯ 5.4.2抗剪强度3224295.486101233.1069.83/125/65227.47108v x w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯===<=⨯⨯ 5.4.3 腹板计算高度边缘处折算应力6214132.971060021059.12/65227.47102nx M y N mm I σ⨯-⨯=⋅=⨯=⨯ 32295.4861088550.11/65227.478x w VS N mm I t τ⨯⨯===⨯ σ和τ的最不利组合出现在腹板边缘，因此验算公式为： 222222359.12350.11105.2/215/N mm f N mm στ+=+⨯=<=∴满足要求。

牛腿节点设计结果

牛腿节点竖向恒载: Pd= 15.24
牛腿节点竖向活载: PL= 0.00
吊车最大轮压反力: Dmax= 264.04
荷载作用点到柱边距离: e= 475.00
NODE.OUT
****** 轻钢门式刚架施工图设计 STMJW.EXE ******
设计时间： 1/21/2009
牛腿腹板折算应力: 141.42 <= 310.*1.1 , 满足
柱腹板边缘处折算应力: 186.50 <= 310.*1.1 , 满足
满足: 牛腿设计满足!
满足: 牛腿设计满足!
============================================================
牛腿节点号: 4
牛腿所连接的柱号: 4
柱左侧牛腿:
荷载作用点位置的牛腿截面剪应力: 179.74 <= 180. , 满足
牛腿腹板折算应力: 141.42 <= 310.*1.1 , 满足
柱腹板边缘处折算应力: 186.50 <= 310.*1.1 , 满足
设计荷载 P = 1.2*Pd + 1.4(PL+Dmax) = 406.23
牛腿根部截面正应力: 88.48 <= 310. , 满足
荷载作用点位置的牛腿截面剪应力: 179.74 <= 180. , 满足
满足: 牛腿设计满足!
============================================================
牛腿节点号: 3
牛腿所连接的柱号: 3
柱右侧牛腿:
荷载作用点到柱边距离: e= 475.00

牛腿结构设计

牛腿设计 NIUT-1（工程名称：****工程）执行规范：混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）===================================================================1 设计资料：1.1 已知条件：混凝土强度等级：C25, f tk=1.78N/mm2, f c=11.90N/mm2纵筋级别： HRB400, f y=360N/mm2箍筋级别: HPB235, f y=210N/mm2弯筋级别: HRB400, f y=360N/mm2牛腿类型:_双牛腿牛腿尺寸: b=400mm h=800mm h1=270mm c=600mm上柱宽度: H2=600mm 下柱宽度: H1=600mm牛腿顶部竖向力值: F1vk=437.04kN F2vk=437.04kNF1v=590.00kN F2v=590.00kNa1=250.00mm a2=250.00mm牛腿顶部水平力值: F1hk=20.74kN F2hk=20.74kNF1h=28.00kN F2h=28.00kN1.2 计算要求：1.斜截面抗裂验算2.正截面抗弯计算3.水平箍筋/弯起钢筋面积计算2 计算过程2.1 斜截面抗裂验算=509.83kN F vk437.04kN>=满足要求！2.2 正截面抗弯计算纵筋计算配筋量:纵筋实配: 4E20 A s=1257mm2(ρ=0.41%)>729mm2满足要求.2.3 水平箍筋/弯起钢筋面积计算水平箍筋面积计算计算箍筋用量(牛腿上部2/3h0范围): 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半318mm2.箍筋实配: d8@150牛腿上部2/3h0范围内: A sh=402mm2>318mm2满足要求.弯起钢筋面积计算计算弯筋用量: 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半318mm2.弯筋实配: 2E20A sb=628mm2(ρ=0.21%)>318mm2满足要求.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1:30实际配筋简图。

钢筋混凝土牛腿的设计

（4）牛腿顶面承受竖向力所需的水平钢筋和承受水平拉力所需的锚筋组成的受力钢筋总截面面积：
As
1.65 3 a h0 f y
s d Fv f t bh0
1.2
d Fh
fy
牛腿中承受竖向力所需的水平箍筋总截面面积：
1 s d Fv f t bh0 Ash 1.65 3 a h0 f yh
（2）牛腿外形尺寸还应满足以下要求：牛腿外边缘高度 h1>h/3 ，且不应小于 200mm 。吊车梁外边缘至牛腿外缘的距离不应小于 100mm。
（3）牛腿顶面在竖向力设计值Fv作用下，局部受
压应力不应超过0.90fc，否则应采取加大受压面积，
提高混凝土强度等级或配置钢筋网片等有效措施。
三、牛腿的配筋计算与构造
牛腿的破坏形态有两种，两种配筋方法也有两
种。
1、剪跨比 a/h0＞0.2（13.8.2 条）
（1）这种破坏在为斜压杆的三角
形桁架。
（2）纵向受力钢筋由两部分组成：
承受竖向力Fv 所需的受拉钢筋
承受水平拉力 Fh 所需的锚筋
用《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）中的有关
条文，规定当a/h0<0.3时取a/h0=0.3进行配筋计算，这往往造成牛腿顶部纵向受力钢筋用量过多的不合理现象。
（3）在DL/T 5057-2009修编时，进行了专题研究，进行了
36个独立牛腿小剪跨比（0.3，0.2，0.1，0）的
加载试验，
（1）牛腿截面出现斜裂缝时的荷载降低。
（2）牛腿的极限承载能力也降低。（3）有水平拉力作用的牛腿与仅有竖向力作用的牛腿的破坏规律相似，仍然是两种破坏。

牛腿设计

图 35 加劲肋示意图
截面类型属 b 类截面,查表得满足要求。

满足要求。
3、5 焊缝验算 ,腹板上竖向焊缝得有效面积为:
焊缝最外边缘得截面模量为: 翼缘与腹板连接处得截面模量为:
在弯矩作用下角焊缝最大应力为:
3、6 加劲肋设计
图 34 焊缝计算简图
取加劲肋。外伸长度为,且宜大于,故取为; 宽度,故取宽度为。布置如左图: 3、7 稳定性验算
A=(90+90)×6＋(100×2＋6)×8=27、28
图 31 牛腿根部支座反力影响线示意
根据吊车梁设计,吊车梁截面面积,Q235 钢得密度为,吊车梁自重,轨道自重, 由吊车最大轮压引起得支座反力标准值为:
。
则牛腿根部承受剪力为:
3、2 截面选择牛腿选用力作用点处截面为
=36、04KN
牛腿剖面示意图
3、3 截面特性
牛腿根部截面:
A=300×10×2+(45020)×6
第三章牛腿设计
3、1 设计资料厂房跨度,柱间距为,吊车荷载,轮距,行车宽度,最大轮压 P=85KN, 偏心距,外伸长,牛腿型号,材料 Q235,截面高,截面宽,翼缘厚,腹板厚,力得作用点处截面为。焊条采用 E43 系列,手工焊。连接焊缝采用沿周边围焊,转角处连续施焊, 没有起弧落弧所引起得焊口缺焊, 且假定剪孔仅由牛腿腹板焊缝承图受,并对工字型翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。
=55
、
80
S=300×10×220
＋
6×215×215/2=798 、
68
3、4 强度验算
3、4、1 抗弯强度
M x Wx
36.04106 1.05 822.02 103

牛腿设计

大跨度钢筋混凝土箱梁梁端牛腿设计一、基本资料牛腿尺寸见附图所示。

荷载：汽车荷载：公路I 级，荷载组合＝1.2恒载＋1.4汽车荷载挂梁为13m 跨实心板，80cm 板厚，10cm 桥面铺装桥面全宽：8.0m （双车道），牛腿用30＃砼（C30），II 级钢筋，四氟板式橡胶支座，05.0=μ 二、设计计算内容牛腿截面强度验算：计算支座外力R 和H 恒载为：()kN R 8.579231.0813258.081341=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=恒汽车荷载为： ()()kN R 086.40021315.10112122.11124.01q m y P m 1k i k k k =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=Ω++=∑ξμ）（汽车则荷载组合为：kN R R R 88.1255086.4004.18.5792.14.12.1=⨯⨯+⨯=+=汽车恒组合支座摩阻力为：kN R R 79.6288.125505.005.0=⨯=⨯=组合摩汽车制动力为：kN l q P R k k 85.34%10)(1=⨯+=kN R 5.8221652== kN R 5.82=∴制取综上所述：支座外力R ＝1255.88kN ，H ＝82.5kN（一）竖截面I-I 的验算作用于竖截面I-I 的内力为：kN H N 5.820===ϑkNR Q 88.12550===ϑm kN h H M ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+⨯=++==70.40705.0265.05.823.088.1255)2(Re 0εϑ 1. 按偏心受拉构件验算截面根据题意，知截面尺寸为mm b 8253002/350350'=++=，h ＝650mm ，计算纵向力kN N j 5.82=，弯矩m kN M j ⋅=70.407，mPa R a 5.17=，mPa R R g g 340'==，取a=a ’=40mm, 则偏心距为：mm a h mm N M e j j28540265024942105.821070.407360=-=->=⨯⨯== 属于大偏心受拉的情况。

钢牛腿设计

钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽bf1400上翼缘厚t120腹板宽ts14下翼缘宽bf2400下翼缘厚t220腹板高度hw660荷载竖向压力设计值F=950kN柱边与竖向压力距离e=0.5m材料钢材为Q235-B焊条为E43焊接形式手工焊焊缝质量三级角焊缝焊角尺寸hf(mm)=10牛腿翼缘和柱的连接采用对接焊缝（坡口焊）连接，腹板和柱的连接采用角焊缝连接。

二、牛腿强度的计算作用于牛腿根部的弯炬M和剪力VM=F*e=475.00kN.mV=950kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=25240mm2上翼缘板中心至截面形心轴处的距离yy=(ts*hw*0.5*(hw+t1)+bf2*tf2*(hw+0.5*tf1))/An=336.83mm形心轴以上面积对形心轴的面积矩SS=(y-0.5*t1)*ts*0.5*(y-0.5*t1)+t1*bf1*y=3442370.3mm3净截面的惯性矩In腹板中心距与y的距离a=(0.5*hw+0.5*t1-y)In=t1*bf1*y*y+t2*bf2*y*y+ts*hw*hw*hw/12+ts*hw*a*a=2150780621mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=6201245.5mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=6089938mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn2=78.00N/mm2<215 N/mm2，满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=108.61N/mm2<125 N/mm2，满足要求截面腹板下端抵抗矩W’n2W’n2=In/(hw+0.5*t1-y)=6455513.4mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=2745357mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n2=73.58 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(It w)=86.62 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=167.10N/mm2<1.1*215 N/mm2三、牛腿与柱的连接焊缝计算：由于牛腿翼缘竖向刚度较差，一般不考虑承担剪力。

钢牛腿设计

钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽bf1400上翼缘厚t20腹板宽ts14下翼缘宽bf2400下翼缘厚t20腹板高度hw660荷载竖向压力设计值F=950柱边与竖向压力距离0.5m材料钢材为Q235-B焊条为E43焊接形式手工焊焊缝质量三级角焊缝焊角尺寸hf(m10牛腿翼缘和柱的连接采用对接焊缝（坡口焊）二、牛腿强度的计算作用于牛腿根部的弯炬M和剪力VM=F*e=475.00kN.mV=950kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+t25240mm2上翼缘板中心至截面形心轴处的距离yy=(ts*hw*0.5*(hw+t1)+bf2*tf2*(hw+0.5*tf336.83mm形心轴以上面积对形心轴的面积矩SS=(y-0.5*t1)*ts*0.5*(y-0.5*t1)+t1*bf1*y3442370mm3净截面的惯性矩In(0.5*hw+0.5*t1-y)腹板中心距与y的距离In=t1*bf1*y*y+t2*bf2*y*y+ts*hw*hw*hw/12+ts*hw*a*a =2.15E+09mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=6E+06mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*######mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn2=78.00N/mm2<215 N/mm2 ,满足要求截面形心轴处的剪应力τ108.61N/mm2<215 N/mm2 ,满足要求τ=VS/(Itw)截面腹板下端抵抗矩W’n2W’n2=In/(hw+0.5*t6E+06mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2745356.577mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n73.58 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(Itw86.62 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=######N/mm2<1.1*215 N/mm2 ,满足要求三、牛腿与柱的连接焊缝计算：由于牛腿翼缘竖向刚度较差，一般不考虑承担剪力。

钢筋混凝土牛腿的设计

βs——受力钢筋配筋量调整系数，取βs =0.6~0.4，剪跨比较大时取大值，剪跨比较小时取小值。
（5）牛腿中承受竖向力所需的水平箍筋均匀配
置在牛腿全高范围内。
（6）承受竖向力所需的顶部受拉钢筋的配筋率，
不应小于0.15%。
（7）水平箍筋宜采用HRB335，直径不应小于
8mm，间距在100～150mm之间，配箍率不应小于 0.15%
2、剪跨比 a/h0<0.2（13.8.3 条）：（1）混凝土剪切破坏，顶部纵向受力钢筋达不到
抗拉强度。
（2）以纵向受力钢筋为水平拉杆，混凝土为斜压
杆的三角形桁架假定显然已不合理。
（3）牛腿承载力由顶部纵向受力钢筋、水平箍筋与混凝土三者共同提供。牛腿应在全高范围内设置水平钢筋。
9.7 双向板肋形结构的设计
用《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）中的有关
条文，规定当a/h0<0.3时取a/h0=0.3进行配筋计算，这往往造成牛腿顶部纵向受力钢筋用量过多的不合理现象。
（3）在DL/T 5057-2009修编时，进行了专题研究，进行了
36个独立牛腿小剪跨比（0.3，0.2，0.1，0）的
加载试验，
（4）牛腿顶面承受竖向力所需的水平钢筋和承受水平拉力所需的锚筋组成的受力钢筋总截面面积：
As
1.65 3 a h0 f y
s d Fv f t bh0
1.2
d Fh
fy
牛腿中承受竖向力所需的水平箍筋总截面面积：
1 s d Fv f t bh0 Ash 1.65 3 a h0 f yh
Fhk Fvk 1 0.5 Fvk
f tk bh0 0.5 a h0

钢结构课程设计3t牛腿标高5.1m

8设计计算说明书一．设计题目：某机加工车间设计二．设计资料： 1. 车间基本参数某公司因生产需要，拟在济南郊区建设一座单层单跨机加工车间（设计使用寿命50年），车间建筑平面，剖面图见下图图1 车间建筑平面图‘图2 车间建筑剖面示意图车间采用排架结构，下部为排架柱和钢筋混凝土独立基础，上部采用钢屋架结构，屋架与排架柱铰接，车间内设有一台A4工作制的软钩梁式吊车，屋架下弦距离牛腿顶面1.8m ，轨道高度130mm 。

排架柱采用混凝土实腹矩形，吊车梁采用工字形钢吊车梁，抗风柱为矩形截面钢筋混凝土柱。

车间屋面采用75mm 厚彩色夹芯钢板，屋面檩条为C 型钢（5.22070180⨯⨯⨯C ）。

檩条间距约1.5m ，车间四周的围护墙，采用240mm 厚砖墙，内外各抹灰20mm 厚，纵墙塑钢窗洞口高为1.8m ，宽为2.4m ，上下共两层。

2. 车间荷载，材料自重，抗震设防等级（1）屋面活荷载标准值：0.52m kN （不上人屋面，无积灰荷载）（2）基本风压：0.452m kN （3）基本雪压：0.302m kN（4）屋面75mm 厚夹芯钢板及檩条自重标准值：0.252m kN（5）钢屋架及屋面支撑自重标准值：0.352m kN（6）钢筋混凝土自重253mkN；砖及抹灰自重203mkN；回填土自重203m kN（7）抗震设防等级：6度 3. 荷载组合（1）钢屋架：为简化计算，屋面暂不考虑风荷载作用，首先计算一榀典型简支屋架的内力系数，然后计算在下述三种荷载标准值下的杆件内力：全跨永久荷载，全跨屋面活荷载，半跨屋面活荷载，然后进行内力组合。

（2）排架柱：不考虑车间的空间作用，将钢屋架简化成刚度无穷大的水平横梁，两端与排架柱铰接连接，然后计算排架在各种荷载下的内力，最后进行内力组合。

4. 地质情况经过勘测，地表土为人工填土，1.2m 厚，不宜作为天然地基土，建议全部挖除；其下为粘土，地基承载力特征值kPa f ak 200=，压缩模量MPa E S 10=，适宜作为地基持力层，场地地下水静止水位埋深10.5m ，可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀，最大冻土深度可按0.5m 考虑。

5 计算书牛腿的设计计算

5 牛腿的设计计算5.1 牛腿所受作用力的设计值3431(38 6.09.810785088.410 6.09.8100.56) 4.6582D P ---=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=k Nmax max,221.051 1.05921128.866k D P ⎛⎫⎛⎫=+=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭kN max 1.2 1.4 1.2 4.658 1.4128.8185.91D V P D =+=⨯+⨯=kN185.910.3870.646M Ve ==⨯=kN·m图5-1 牛腿截面尺寸5.2 截面选择（截面如图5-1所示）所需净截面抵抗矩为：6370.64610312.9391.0521510x nx x M W f γ⨯===⨯⨯cm 3 按经验公式得经济高度为：337307312.9393017.5e x h W =-=-=cm参照以上数据，考虑到截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选截面高度为30h =cm 。

腹板厚度按负担支点处最大剪力需要得:31.5 1.5185.91107.44300125w w v V t h f ⨯⨯===⨯mm 按经验公式估算： 30 1.651111ww h t ===cm 选用腹板厚度为：10w t =mm依近似公式计算所需翼缘板面积：312.939 1.030 5.436306x w w w W t h bt h ⨯=-=-=cm 2 试选翼缘板厚度为：14t =mm ，翼缘板宽度为200mm ，翼缘得外伸宽度为： ()120010952b -==mm ，952356.1131314yf =<= 所以翼缘板得局部稳定可以保证。

使用变截面牛腿，端部截面高度为:200h =mm 。

5.3 强度验算20 1.42(30 1.42) 1.083.2A =⨯⨯+-⨯⨯=cm 2()()3311203020 1.030 1.4213137.55731212x I =⨯⨯-⨯-⨯-⨯=cm 4 13137.5573875.83715x x I W h ===cm 3 ，492.880S =cm 3` 正应力为：6370.6461076.821.05875.83710x x x M W σγ⨯===⨯⨯N/mm 2<215f =N/mm 2 剪应力为：64185.91492.8801069.7513137.55731010x w VS I t τ⨯⨯===⨯⨯N/mm 2<125v f =N/mm 2 强度满足要求。